汇合之前的联合态
两臂等振幅,源与反射镜相位并入可调臂相位。平衡的实数 Hadamard 汇合器固定两个出口的命名约定。
Q005 · 一份记录 / 两组条件条纹
用偏振标记单光子干涉仪的两臂。转动分析器,采集四个输出计数器,再把同一批事件分成互补两组。检查各组哪里变了,相加后又哪里保持不变。
模拟探测事件
采集事件后查看。
白色点:所有点击中的 A 出口比例。橙与蓝:按揭示标签分组的 A 出口比例,含逐点 95% Wilson 区间。灰线为理想总点击参考;相加时要按各组样本数加权。
探测 / 发射
第一标签 / 另一标签
当前相位的条件比例
采集后再进行推断。
| 相位 (度) | 发射 / 探测 | A 第一 / A 另一 / B 第一 / B 另一 |
|---|
| 试次 | 相位 (度) | 出口 | 标签 |
|---|
物理教程
背景两条臂携带不同偏振态。空间模式重新汇合,并不自动消除偏振中的路径区别。最后,同一个光子落入四个输出计数器之一。
为什么值得理解子样本可以有条纹,总输出却平坦。保留两种标签,才能避免把选中条纹误认成整个集合发生了变化。
先抓重点
两臂等振幅,源与反射镜相位并入可调臂相位。平衡的实数 Hadamard 汇合器固定两个出口的命名约定。
夹角属于偏振态空间,不是光路平面里的波片机械角。标记正交时,即使界面不显示标签,总条纹也会消失。
每个空间出口经过理想偏振旋转和偏振分束器,读出两个基态。四个探测器使用相同效率。
符号选择 A 或 B 出口;剩余相干乘在密度矩阵非对角元上。每次最多一个端口点击,损失保留为空白记录。
改变分析基会改变条件子样本,不改变总出口概率。正交标记令总边缘分布平坦。
条件分母是对应标签的点击数。按组大小加权后,严格恢复全部点击比例。Wilson 范围逐点描述有限二元计数,不是联合可见度拟合的置信区域。
容易误解一个选中条纹证明过去的全部探测计数被改变。
正确理解两种标签仍在同一联合记录中。互补调制在正确加权的边缘分布中相消。
容易误解图中有两个光子送往分离的观察者。
正确理解同一个光子携带路径和偏振自由度;四计数器读出联合出口。这里没有模拟远程纠缠对源。
容易误解这个光学强度效应本身就证明非经典光子统计。
正确理解经典相干偏振场遵守同一干涉关系。逐光子的事件解释依赖明确的源假设。
选择擦除路径区别,做一个预测,再采集相位扫描。
应该观察到: 两种标签反向振荡;加权和在计数波动内保持平坦。对照读出路径标签与擦除路径区别,每次改变物理设置后重新采集。
应该观察到: 分析器选择不同分组。隐藏可读标签,不会让两个偏振态变成相同。隐藏标签后采集,再揭示;检查试次数并导出原始 CSV。
应该观察到: 分组出现,但没有新生成事件。这种延后查看不是双光子的物理延迟选择实验。先试部分标记,再降低路径相干。
应该观察到: 部分重叠保留一些总条纹;已丢失的路径相干不能只靠更换分析基修复。